一种并联微LED阵列的制作方法

本实用新型涉及LED技术领域，具体而言，涉及一种并联微LED阵列。

背景技术：

目前，随着LED照明系统的普及，利用LED作为光源的可见光通信技术随着LED的发展而高速发展。然而制约可见光通信的瓶颈是LED有限的调制带宽。相比传统大尺寸LED芯片，以微LED作为光源，具有电容小，响应速度快等优点，能够大幅度提高可见光通信调制宽带。另外，微LED的光源尺寸小，能够多通道并行通讯，更有利于可见光通信系统的微型化、集成化和便携化。新型微LED器件在可见光通信系统中的应用有巨大的潜力，成为可见光通信研究的一个重要方面。

影响LED调制带宽的主要因素有：驱动电流大小、发光波长、器件的RC时间常数以及载流子复合寿命。近年来对微LED技术提高可见光通信速率的研究主要关注驱动电流、发光波长、芯片尺寸等对调制带宽的影响，且这些只针对单个微LED而言。多颗微LED组成的阵列具有更高的发光效率，其驱动模式主要是主动寻址微LED阵列，另有少量报道的线性级联阵列，但不足之处是连线庞杂，制备工艺复杂，寄生电阻电容大。

有鉴于此，如何改善上述问题，是本领域技术人员关注的重点。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种并联微LED阵列，以改善现有技术中多颗微LED组成的阵列连线庞杂，制备工艺复杂，寄生电阻电容大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种并联微LED阵列，所述并联微LED阵列包括外延层、多个电极以及基板，所述基板、所述多个电极以及所述外延层逐层连接，所述多个电极包括多个P电极与多个N电极，所述外延层包括P型层与N型层，所述多个P电极共用P型层，所述多个N电极共N型层，以形成多个并联的LED。

进一步地，所述并联微LED阵列包括倒装式并联微LED阵列与垂直式并联微LED阵列。

进一步地，所述垂直式并联微LED阵列的外延层还包括量子阱层，所述垂直式并联微LED阵列还包括钝化层，所述基板包括导电基板，所述基板、所述多个N电极、所述N型层、所述量子阱层、所述P型层、所述钝化层以及所述多个P电极逐层连接。

进一步地，所述倒装式并联微LED阵列的外延层还包括量子阱层，所述倒装式并联微LED阵列还包括钝化层与粘接层，所述基板、所述粘接层、所述P电极、所述钝化层、所述P型层、所述量子阱层、所述N型层以及所述N电极逐层连接。

进一步地，其特征在于，所述量子阱层的厚度包括100nm-300nm。

进一步地，其特征在于，制作所述钝化层的材料包括SiNx、SiO2、SiON、HfO2、ZrO2、MoS2。

进一步地，制作所述电极的材料包括Ni/Ag、Ni/Au、Ti、Al、Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/Ti/Au、Pt/Au、Cr/Pt、Cr/Au。相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的了一种并联微LED阵列，该并联微LED阵列包括外延层、多个电极以及基板，基板、多个电极以及外延层逐层连接，多个电极包括多个P电极与多个N电极，外延层包括P型层与N型层，多个P电极共用P型层，多个N电极共N型层，以形成多个并联的LED。由于本实用新型提供的并联微LED阵列的多个P电极共用P型层，多个N电极共N型层，所以阵列之间的连线简单，并且无需制作多个LED，制作工艺更加简单，并且寄生电容更小。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型的实施例提供的垂直式并联微LED阵列的俯视图。

图2出了本实用新型的实施例提供的垂直式并联微LED阵列的剖视图。

图3示出了本实用新型的实施例提供的倒装式并联微LED阵列的俯视图。

图4出了本实用新型的实施例提供的倒装式并联微LED阵列的剖视图。

图标：100-并联微LED阵列；110-P电极；120-钝化层；130-P型层；140-量子阱层；150-N型层；160-N电极；170-保护层；180-导电衬底；190-衬底面电极；200-粘接层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，本实用新型实施例提供了一种并联微LED阵列100，该并联微LED阵列100包括外延层、多个电极以及基板，基板、多个电极以及外延层逐层连接，多个电极包括多个P电极110与多个N电极160，外延层包括P型层130与N型层150，多个P电极110共用P型层130，多个N电极160共N型层150，以形成多个并联的LED。

由于本实施采用多个P电极110共用P型层130，多个N电极160共N型层150，所以本实施例提供的并联微LED阵列100无需单独生产多个LED，然后再进行阵列布线，因此本实施例提供的并联微LED阵列100具有的连线更加简单，制备工艺更加简单且机身电阻电容小的优点。

其中，制作P型层130与N型层150的材料包括GaN、GaAs、InGaN、AlGaN，当然地，在其它的一些实施例中，也可使用其它材料，本实施例对此并不做任何限定。并且，需要说明的是，在本实施例中，并联微LED阵列100的微发光区域可以是N面出光也可以是P面出光。

进一步地，并联微LED阵列100的出光可以是蓝光、紫外光、三基色光或全光谱光，波长覆盖范围200nm-780nm，其根据P型层130与N型层150的材料以及表面注胶荧光粉决定。

进一步地，在本实施例中，联微LED阵列包括倒装式并联微LED阵列100与垂直式并联微LED阵列100。且外延层在外延方向上依次包括缓冲层、预应力层、N型层150、量子阱层140、电子阻挡层、P型层130，采用倒装或垂直结构的芯片制备工艺，加上深刻蚀工艺形成微发光区域，通过制作P型和N型欧姆接触电极使各单颗芯片之间的P型层130共用P电极110，N型层150共用N电极160，形成并联的微LED阵列。

其中，请参阅图2，垂直式并联微LED阵列100还包括钝化层120，基板、多个N电极160、N型层150、量子阱层140、P型层130、钝化层120以及多个P电极110逐层连接。钝化层120能够起到保护芯片的作用，其中，制作钝化层120包括但不限于SiNx、SiO2、SiON、HfO2、ZrO2、MoS2中的一种或任意几种组合。并且，为了该并联微LED阵列100的发光效率更好，在本实施例中，量子阱采用优化的薄量子阱结构，厚度为100nm-300nm。并且，为了保护芯片，在本实施例中，垂直式并联微LED阵列100还包括保护层170，保护层170位于N电极160与基板之间。

需要说明是，作为实施例的第一种实现方式，基板为一次衬底，即在基板上直接生长外延层，且该基板满足使用需求。该基板为导电衬底180，在制作完成后，还需在导电衬底180上外延衬底面电极190，以方便连接。

作为本实施例另一种实现方式，基板为二次衬底，即在一次衬底上生长外延层，并在后期去除该一次衬底，并将该并联微LED阵列100转移至二次衬底上。例如，在蓝宝石衬底、Si衬底、SiC衬底、GaN单晶衬底、AlN单晶衬底中的一种或是它们的复合衬底上生长外延层，由于在衬底上生长外延层时，需要考虑晶格失配等因素，而在后期使用中，需要考虑衬底是否影响该LED阵列正常发光，当影响时，则需要将一次衬底更换为二次衬底。并且，需要说明的是，在本实施例中，基本采用导电基板。

并且，本实施例提供的P电极110与N电极160包括但不限于Ni/Ag、Ni/Au、Ti、Al、Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/Ti/Au、Pt/Au、Cr/Pt、Cr/Au，该电极可以为对称电极也可以为非对称电极。

进一步地，本实施例提供的并联微LED阵列100包括任何m(1≤m≤100)行n(1≤n≤100)列的阵列单元及其子单元，且单颗微LED尺寸为10μm-100μm，每颗微LED间距10μm-1mm。

请参阅图3与图4，倒装式并联微LED阵列100的外延层还包括量子阱层140，倒装式并联微LED阵列100还包括钝化层120与粘接层200，基板、粘接层200、P电极110、钝化层120、P型层130、量子阱层140、N型层150以及N电极160逐层连接。

综上所述，本实用新型提供的了一种并联微LED阵列，该并联微LED阵列包括外延层、多个电极以及基板，基板、多个电极以及外延层逐层连接，多个电极包括多个P电极与多个N电极，外延层包括P型层与N型层，多个P电极共用P型层，多个N电极共N型层，以形成多个并联的LED。由于本实用新型提供的并联微LED阵列的多个P电极共用P型层，多个N电极共N型层，所以阵列之间的连线简单，并且无需制作多个LED，制作工艺更加简单，并且寄生电容更小。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。